變頻改造成降耗“新利器”
目前,在節能低碳背景下,鋼鐵企業必須要重視設備技術改造,尤其是設備風機,由于其耗電量大,且各風機風量負荷變動大,故要積極調節風機擋板,實現風量控制。因此,必須要完善風機擋板截流調節方法,降低風機擋板截流損失量,減少高壓電機耗電量。變頻裝置作為節能降耗的一項前沿技術,被廣泛運用到大功率高壓電機,對于降低廠用電率發揮了重要作用。
原料廠燒結機的主抽風機采用擋風板調節風量的方式來調節燒結生產過程中需要的風量,采用水電阻降壓啟動方式。風門擋板未完全打開,其輸出功率大量地消耗在擋板的截流過程中。在調節風門開度時經常需要人工調節,費時費力準確度低;啟動電流高,水電阻阻值調整不當在啟動時產生的大電流會造成對電網的沖擊,影響上一級變電站及其他用電單位的正常生產。集團公司對三臺主抽風機實施了高壓變頻節能改造,改造后風門擋板開度為100%,利用PLC后臺控制系統在電腦上進行操作,用控制電機的頻率來調節所需風量。電機啟動時頻率和電流控制在響應的參數之內,消除了大電流對電網的沖擊;風量調節準確度高,電機運轉平穩,延長電機的使用壽命。改造后的三臺風機年實現節資1100余萬元。
后期又對煉鐵部高爐助燃風機、熱電公司余熱循環風機、泰威公司265機尾除塵風機、焦化公司鼓冷風機等6臺風機電機實施變頻節能改造。通過現場測試數據來看,其平均節電率在30%以上,年可節約電費支出600余萬元。
據統計,泰鋼集團針對風機、泵類等感性負荷,配置了變頻調速裝置227臺,平均節電率達到25%以上,年節約費用4469萬元。
優化管道布局提升利用率
近幾年來,由于淘汰落后產能,生產線的升級改造,使得能源集輸系統和現有的布局不匹配,因此,泰鋼集團堅持優化能源布局與優化能源輸送方式并舉,促進能源大范圍高效配置;,既能有效避免大馬拉小車現象,又能很好防止設備超負荷運行的情況。
泰鋼集團原有空壓站9座,用電成本約為每年5762萬元。由于用戶用氣負荷與空壓機產氣負荷不匹配,存在空壓機加卸載頻繁、壓空放散及電能浪費現象。合理優化壓空資源配置、實現壓縮空氣一體化管理、提高空壓機工作效能、降低生產成本勢在必行。通過合理調研、可行性分析,泰鋼集團相繼關停了新材料公司、原料廠燒結/球團空壓站,將球團空壓機利舊用于超微粉項目,將熱電公司2#空壓站出氣管道與新材料、原料廠原有壓空管道對接,形成以熱電公司2#空壓站為中心向原料、煉鐵、冷軋部、新材料敷設的產供氣系統,消化了熱電公司2#空壓站部分富余產能,年節省費用544.2萬元。
原先氬氣全部來自于外供單位,采購費用較高。而煉鋼廠制氧車間的5座液氬貯槽內的液氬在充液、供氣、存儲一系列過程中,由于溫升造成的液氬汽化會造成貯槽壓力增高,導致空分生產的液氬無法充進槽中。為了保證生產正常進行,只能放散部分汽化后的氬氣。為此,他們通過改造管路,使氣態的氬氣回流至空分裝置的精氬塔進行液化回收。改造后,每小時減少外購氬氣220m3,年經濟效益290萬元。
優化革新降本又增效
眼下的鋼鐵行業,一邊是外部市場環境的激烈競爭,另一邊是政府和社會各方對環保要求越來越高,節能成本隨環保水平提升激增,怎么辦?作為一家高耗能的大型鋼鐵聯合企業,泰鋼把環境保護放在與技術創新和經濟發展同等重要的位置,取得了很好的經濟效益與社會效益,集中研究開發、推廣應用了一大批具有影響力的關鍵技術和新型工藝,實現了由末端治理向過程控制的根本轉變,資源綜合利用率大大提高。
不銹鋼軋鋼廠的卷取爐的燃燒系統是采用常規的燃燒方式,燃燒后煙氣直接從煙道排出,沒有不供熱預熱段或換熱器之類的煙氣余熱利用回收手段,卷取爐平均排煙的溫度占供給整個爐子燃料燃燒的化學熱47.2%以上的熱量,煙氣余熱大量的浪費,是導致了卷取爐的能耗高最主要因素。根據現場生產工藝要求,卷取爐生產碳鋼時需補溫到950℃,生產不銹鋼時需補溫到1150℃左右;在軋制不銹鋼時,利用設計燃料高/焦混合煤氣無法滿足溫度要求,只能摻燒高熱值的天然氣,制約了軋機產能的發揮,致使整個生工序能耗居高不下,有必要對卷取爐進行節能改造。改造后的卷取爐,可在合適的位置加入煤氣、空氣換熱器,節約了能耗,并且節省了在軋制不銹鋼時的天然氣消耗,噸鋼消耗焦爐煤氣降低49m3,年節約800萬元(以300系列不銹鋼為例)。
焦化公司原先的粗苯提取工藝是利用水蒸汽和其中的苯、甲苯等物質能夠形成最低共沸物的原理,將苯類物質在較低的溫度下(未達到洗油的沸點)蒸汽吹脫,使洗油得以再生。由于吹入蒸汽在塔頂冷凝變為冷凝水時不可避免溶解部分芳烴物質,無法工藝回用和直接排放,須送入廢水系統,因此,采用蒸汽提餾過程,廢水的產生量較大。隨著負壓脫苯項目竣工投產,這些問題都迎刃而解。該項目依據精餾原理,通過真空泵對脫苯塔進行減壓,使塔內粗苯的沸點降低,在低于常壓蒸餾工藝的溫度下將苯類物質蒸餾出來,不僅降低了能源消耗,減少了廢水排放,而且提高了粗苯產量,每年增加效益973.04萬元;同時,可減少廢水的生成量及處理費219.2萬元,節約煤氣、蒸汽和循環水費用972.51萬元,扣除電耗費用246.73萬元,該項目每年可新增效益1918.02萬元。
“電老虎”口里拔“牙”
提起“電”,人們常會想到“電老虎”,要在電力系統挖潛增效,猶如虎口拔“牙”般艱難!善打硬仗的泰鋼人在節能減排、挖潛增效、打造低碳綠色環保鋼鐵企業新征程中,又有了新的舉措,他們拿電“開刀”,在電力系統全過程深入開展全方位的優化和精細管理,馴服“電老虎”取得了良好效果。
泰鋼30MW機組通過熱鋼線在泰鋼變電站并網,電量主要供給山前使用。隨著集團公司的發展壯大,設備的不斷更新,淘汰山前的部分產能,造成山前用電負荷減少,30MW發電機組供出的電量出現剩余,剩余電量通過孟泰線倒送至國家電網。隨著電網改革與電費的調整,一度電較以往減少收入0.2957元。為此他們打破一個站、一個電壓等級的局限,擴大用電范圍,擴大電壓等級,將喜慶變電站、鐵廠變電站、泰鋼變電站三個站進行系統考慮,調整轉換后經過一個月的運行觀察,月增加自用電量227.05萬千瓦時,減少損失70萬元。
國家為降低企業負擔增強企業活力,推行了跨區(山東省與西北電網)網上電力撮合交易和省內直接電力交易政策,用有條件降低電價的方式為企業輸送扶持資金。泰鋼集團積極爭取,成功入圍山東省與西北電網跨區交易試點企業,三年共計優惠金額6100萬元。
與此同時,泰鋼集團以嚴控峰平谷用電為抓手,制定多項舉措,降低用電費用,利用峰平谷用電政策,合理組織生產,每年完成調峰電量2452.77萬kWh,節約電費支出937.81萬元,為節約能源、降低運營成本打下了良好的基礎。
用余熱余能實現“綠色供暖”
鋼鐵企業是耗能大戶,但同樣也是二次能源的聚集區。余氣、余熱、余壓,甚至是干熄焦過程中散發出的熱量,這些原來被企業忽視的熱能,現在被泰鋼變成電能再次投入到了生產過程中。泰鋼相繼投資建成轉爐、加熱爐余熱蒸汽聯合發電項目、燒結余熱發電項目、高爐TRT透平發電項目、干熄焦余熱發電項目,年減少購電量4.6億KWH。
為進一步提高能源綜合利用水平,泰鋼不斷挖掘余熱余能資源,大力發展綠色供暖,實現了二次能源的全部回收和階梯利用,杜絕了燃煤鍋爐的一次能源消耗,大大提高了能源綜合利用率。利用焦化循環氨水余熱換熱技術實現采暖和洗浴,回收熱量7.5MW,供熱面積達15萬m2;與外部節能服務公司達成熱水供應協議,利用焦化廠氨水余熱資源,生產70℃的熱水供應市區洗浴場所,熱水銷售量達到400噸/天,為萊蕪市淘汰工業、民用鍋爐政策提供了有力的支援。實施的工業余熱暖民工程是泰鋼集團通過建設低品位余熱采集回收系統、余熱輸送系統、余熱配送系統,集中回收低品位余熱資源,用于城鎮居民供暖和生活的綠色供暖項目。項目采用一次規劃,分期實施的原則,總設計供熱能力為348.5MW,可滿足區域內726萬平方米建筑面積采暖供熱,年可直接回收利用冷卻循環水熱量161.7萬GJ,相當于年節約標煤量5.52萬噸。該項目不僅實現工業余熱資源回收利用,提高城區供熱率,改善城區居民的居住條件。而且,實現節能減排,降低了二氧化碳、二氧化硫和氮氧化合物的排放量,真正實現了“綠色供暖”。